O papel secreto das bactérias redutoras de sulfato na conservação marinha!

O papel secreto das bactérias redutoras de sulfato na conservação marinha!

Um novo estudo publicado na revista Science Advances examina o papel crítico das bactérias redutoras de sulfato (SRB) na decomposição da matéria orgânica no fundo do mar. O trabalho de pesquisa foi conduzido pelo Dr. Lars Wöhlbrand e pelo Prof. Ralf Rabus da Universidade de Oldenburg. Estes micróbios, particularmente a família Desulfobacteraceae, são activos em zonas livres de oxigénio da Terra e contribuem significativamente para a produção de dióxido de carbono (CO2).

As Desulfobacteraceae possuem um metabolismo modular que lhes permite utilizar uma variedade de moléculas orgânicas. No estudo, seis cepas diferentes dessas bactérias foram cultivadas e testadas extensivamente. Os micróbios receberam 35 alimentos diferentes e foram examinados em 80 condições específicas. Os resultados mostram que os diferentes tipos de metabolismo utilizam ferramentas moleculares semelhantes para degradação. Isso explica a natureza flexível e distribuída globalmente de Desulfobacteraceae.

Papel das bactérias no ciclo do carbono

Estima-se que as bactérias redutoras de sulfato sejam responsáveis ​​por mais da metade da degradação da matéria orgânica nas águas costeiras e áreas de plataforma. Sua atividade leva à formação de sulfeto de hidrogênio e sulfeto de ferro preto no sedimento. Apesar da sua importância, o papel das Desulfobacteraceae no ciclo do carbono é frequentemente subestimado. Os marcadores genéticos de certos módulos-chave foram detectados em amostras de sedimentos obtidas em vários habitats marinhos.

Uma cepa particularmente notável, Desulfococcus multivorans, tem um genoma completo que consiste em um único cromossomo circular de 4.455.399 pares de bases. Isso varia em tamanho de outros SRBs, como Desulfotalea psychrophila a Desulfobacterium autotrophyum HRM2. A análise genómica identificou não apenas genes para tRNA e rRNA, mas também numerosos genes associados à diversidade económica e adaptabilidade destas bactérias.

Flexibilidade metabólica

O estudo destaca que os SRBs podem converter não apenas sulfato, mas também uma variedade de compostos orgânicos que são difíceis de degradar. A reconstrução metabólica de D. multivorans mostra que estas bactérias são capazes de degradar substratos aromáticos e alifáticos, que são oxidados a CO2 através da via Wood-Ljungdahl. Eles usam uma variedade de enzimas que são necessárias para a β-oxidação e respondem de forma adaptativa ao estresse de oxigênio.

A diversidade de enzimas e a alta cobertura das análises do proteoma indicam uma robusta capacidade metabólica que estas bactérias são capazes de desenvolver. Estes resultados podem desempenhar um papel crucial na compreensão dos impactos das alterações climáticas nos ecossistemas marinhos. Com a diminuição dos níveis de oxigénio nos oceanos, a importância do SRB na decomposição da matéria orgânica poderá aumentar ainda mais.

Esta investigação não só fornece novos conhecimentos sobre os processos biológicos que suportam a ciclagem do carbono, mas também abre perspectivas para estudos futuros que procurem compreender o metabolismo microbiano a nível genético. As Desulfobacteraceae não estão apenas em foco como fatores-chave na degradação do carbono, mas também demonstram de forma impressionante a plasticidade e adaptabilidade da vida microbiana em ecossistemas complexos.

Os estudos abrangentes sobre a distribuição, processos metabólicos e significado ecológico de Desulfobacteraceae contribuem para aprofundar a nossa compreensão da dinâmica do carbono e suas interações com a química dos oceanos. Os conhecimentos obtidos com este estudo podem ter implicações de longo alcance para a compreensão da ecologia microbiana marinha e do ciclo global do carbono.

uol.de relata que… e PMC explica aspectos genéticos básicos... e sigmaearth expande o contexto sobre o papel do SRB...